物理学对人类文明所起的作用

作者: 来源:点击数: 发布时间:2012年11月01日
 

物理学对人类文明所起的作用

物理学对人类所起的的作用,一方面是促进了各个领域科学技术的进步,加快了人类对真理全面认识的脚步,使人类加快由愚昧到文明的转变。另一方面,也是各个学科进步的影响及应用,物理学的发展引发了一次又一次的产业革命,推动着社会和人类文明的发展,使人类的生产和生活发生了翻天覆地的变化。因此,社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连,没有人类对物理学的重视和无私发展的精神,二十一世纪将是另一番景象。

   理学的发展,不仅促进了科学技术的进步,而且现代物理学更成为高新技术的基础,是一个国家发展水平的体现。从古至今,物理学是在不断地发展,有柏拉图,亚里士多德,阿基米德的伟大发现,但是那都是慢慢的。而从伽利略开始,物理学发展进入了一个新纪元,到牛顿发现的牛顿力学和万有引力是近代物理学的鼎盛时期,在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理,是航空航天的基础,使人类实现了飞天的梦想,也使中国人九天揽月成为可能。随后,带电粒子在电场磁场中的偏转的规律的发现及其应用,核物理的研究使放射线的应用成为可能。20世纪初相对论和量子力学的建立,诞生了近代物理,开创了微电子技术的时代。20世纪60年代,激光器诞生。20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破,为超导体的实际应用开辟了道路。80年代,我国高温超导的研究走在世界的前列。20世纪90年代发展起来的纳米技术,使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团,使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。之后,生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸(DNA)是存在于细胞核中的一种重要物质,它是储存和传递生命信息的物质基础,具有遗传的特性。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构,这是在物理的基础之上完成的。

     另外的三次工业革命,物理学也是功不可没。18世纪中叶,在热学发展的基础上发明并改进了蒸汽机。蒸汽机的广泛使用,促成了手工业向机械化的大生产的转变,并使陆上和海上的大规模的长途运输成为可能,为人类的出行带来了方便,蒸汽机的使用是第一次产业革命。1840年,法拉第发现了电磁感应现象,并逐渐形成了完整的电磁场理论。在此基础上发展起来的电力工业,使人类进入电气化的时代,给人类的生产和生活带来翻天覆地的变化。我们现在使用的电灯、电话、电视、微机等一切的电力设施都是在它的基础上才能运行。这就是第二次产业革命。20世纪70年代,微观物理方面取得重大的突破开创了微电子工业,使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代,这是第三次产业革命。

     这些就是物理学在的发展。其实,我们仔细想想,物理学分为两大支:宏观物理学和微观物理学。就在老师给我们播放有关宇宙的影视时,可以看出宇宙再怎么大,它都是由分子,原子及更小的物质组成的,物理学可以形象的比喻成一只咬着自己尾巴的巨蟒。虽然人类现在取得了很丰硕的成果,但那只是物理学的冰山一角,有很多东西人类还是无法弄明白,比如说宇宙真的存在黑洞吗?宇宙的实际长度和宽度是多少?极小的物质基本结构问题和极大的宇宙生成问题,这些都有待于解决。

    至于它的作用,也就是它的影响涉及到各个领域,例子数不胜数。国防方面,前苏联的载人飞船,第一次升入太空看地球,尤里-加加林成为了全世界的英雄;美国随后登上月球,尼尔·阿姆斯特朗和埃德温·奥尔德林又成为世界英雄,阿姆斯特朗的这一步对于一个人来说是小小的一步,但对整个人类来说却是巨大的一步,他在月球上留下人类的第一个脚印的壮观场面,那一激动的时刻在地球上延续了17分钟,使电视观众大饱眼福。中国的载人飞船升空,杨利伟成了中国的英雄,是中国跻身于世界航天技术前沿的标志。医疗方面,放射线的发现和应用,使世界的医疗水平提高了一大截,比如用于治疗脑瘤的g刀,核磁共振,超声波,X光机,激光等。通讯方面,量子力学的诞生促使了半导体芯片,电子计算机的发明。运输方面,高温超导体研究的突破为它的实际应用开辟了道路,如磁悬浮列车,它使全世界的运输行业有了大幅度的提高。日常生活方面,纳米技术的发现使人们解决了很多问题,比如它在治理有害气体的应用,在处理污水方面的应用,在汽车的应用,在器件上的应用等,都说明了纳米技术的应用广泛,物理在生活方面的应用。

至于它的前景,有很多书上都对它做了肯定的评价。在自然科学群体中,物理学处于基础和领导地位。上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以致于人们将20世纪称誉为物理学的世纪。进入21世纪的今天,物理学仍是一门充满生机和活力的学科,它的创造性进展仍日新月异,遇到的挑战也愈来愈大。同时,21世纪科学技术的发展将在极大程度上依赖于物理学的发展,物理学仍将在科学技术的发展中占主导地位,物理学对当代以及未来高新技术的发展也将会提供更大的推动力。那么什么是21世纪的世界呢?有一种流行的说法:21世纪是生命科学的世纪。其实,这句话更确切的表述应该是:21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展。

物理学的发展引发了一次又一次的产业革命,推动着社会和人类文明的发展。可以说社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连,社会的每一次巨大的进步都是在物理学发展的基础上完成的。没有物理学的发展就没有人类社会和文明的巨大进步。所以,在今后的日子里,我们应该矢志不渝的坚持重视物理的观点,用国外专家的话说就是:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景,这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。这就是物理的魅力!

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